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第6章 数据交换技术 数据交换技术概述 电路交换 存储转发交换 虚电路交换与数据报交换 交换技术的引入 所谓交换，是在用户之间有目的地互相传递信息(话音、文本、数据或图像)。 什么是数据交换 在数据传输系统中，通信的双方通常通过传输网络中的中继节点的转发，将数据从源站点发送到目的站点。 中继节点转发数据的过程被称为数据交换。 网络中的交换设备 中继节点通常为交换设备，具有多个端口，分别连接不同的传输线路。 数据交换技术 从数据传输资源分配的角度来看，所谓“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。 中继节点转发数据的技术就是数据交换技术。 电话的典型连接方式 通过电话交换机进行语音数据的转接。 传输过程是： 模拟话音 – PCM – PCM - 模拟话音 PSTN的层次结构 公用交换电话网PSTN --Public Switched Tel .Net 分为三级： 国际网 长途网 本地网 本地电话网的网络结构 数据交换技术的分类 电路交换（Circuit Switching） 存储转发交换（Store and Forward Switching） 报文交换（Message Switching） 分组交换 （Packet Switching） 数据报 虚电路 第6章 数据交换技术 数据交换技术概述 电路交换 存储转发交换 虚电路交换与数据报交换 电路交换 电路交换（Circuit switching）是最早出现的一种交换方式，也是应用最广泛的一种。 电路交换是实电路交换，是一种面向连接的直接交换方式。 要求数据传输双方在传输数据之前建立一条实际的物理通路，并且在整个传输过程中独占该通路。 电话系统的交换过程： 通话前先拨号建立连接。 通话过程中，数据传输双方一直占用所建立的连接。 通话结束后，挂机释放连接。 交换节点的作用 把一条传输线路转接到另一条传输线路，使它们连通起来。 电路交换的过程 建立电路连接 开始传输数据之前，首先在信源节点和信宿节点间，通过呼叫建立一条由各个中间交换节点的分段连接所组成的传输电路。 数据传输 建立传输链路之后，就通过这条专用信道进行实时、双向的数据传输。 释放电路连接 完成数据传输之后，必须释放占用的线路，即拆除信源节点和信宿节点之间的物理连接。 电路交换的三个阶段 呼叫建立 信息传送 连接释放 电路交换的特点 数据传输网络中的中继节点是电子或机电结合的交换设备，仅完成输入线路与输出线路的物理连接（如：电话交换机），不能存储数据，无纠错能力。 它通过网络中继节点在两个工作站之间建立专用的物理信道。 在数据进行传输实现交换的过程中，数据从信源节点到信宿节点，所经过的中继节点并不关心数据的内容，只是把数据从一个节点送到下一个节点，直至送到信宿节点为止。 电路交换的优缺点 优点 传输实时性强。 一旦线路接通，数据直通，传输延迟时间短，适用于交互式会话类数据传输。 数据传输可靠、迅速，保证按序传送。 缺点 独占电路和一组用户设备，其他用户不能利用。 电路交换的呼叫建立过程所花时间太长。 由于计算机和各种终端的传输速率不一样，很难使这些不同速率的设备互相通信。 双方数据通路建立连接以后，一旦出现了故障，都必须重新建立连接。这对重要的与紧急的通信很不利。 综上所述，数据传输技术必须寻找其它的交换技术。 第6章 数据交换技术 数据交换技术概述 电路交换 存储转发交换 虚电路交换与数据报交换 存储转发交换 存储转发交换（Store and Forward Switching）利用传输链路中继节点的存储器来转发数据。 中继节点由具有存储能力的计算机担任，用户信息可以暂时保存在中继节点上。 信源节点和信宿节点之间无需建立专用通道。信息传输的路径既可以是固定的，也可以在传输过程中动态确定。 中继节点的交换方式 在中继节点中的输入和输出端口之间没有直接连线。 中继节点进行数据交换的过程： 把收到的数据先放入缓存（暂时存储）； 查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发； 把数据送到适当的端口转发出去。 报文交换与分组交换 存储转发交换分为报文（message）交换与分组（packet）交换两种方式； 报文交换：不管发送数据的长度是多少，都把它当作一个逻辑单元，附上相应的控制信息，组成一个报文发送。 分组交换：限制一次传输数据的最大长度，如果传输数据超过规定的最大长度，发送方就将它分成多个报文分组发送。 报文和报文分组的结构 公用数据网采用的是分组交换技术。 报文交换的优点 采用存储转发的技术：无建立电路的过程，接收方和发送方无须同时工作，信道忙或接收方忙时中继节点可暂存报文； 线路利用率较高：不独占线路，信道可为多个用户的数据报文所共享； 支持多点传输：一个信源节点